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公开(公告)号：CN119065253A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411472303.3
申请日：2024-10-22
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及机器控制领域，特别是涉及一种双轮足式机器人轨迹规划方法和装置，包括：基于双轮足式机器人的目标结构构建描述机器人平衡状态的核心动力学特性的动力学模型；利用基于双轮足式机器人所执行任务所需要添加的约束构建的初始轨迹优化模型对双轮足式机器人的初始轨迹进行优化，得到初步优化轨迹；利用基于双轮足式机器人的动力学模型构建的目标轨迹优化模型对初步优化轨迹进行优化，得到目标优化轨迹。本发明能够提高速度跟踪性能、降低控制器的参数敏感性、简化控制器的参数优化过程和提高控制器的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN119065253B
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411472303.3
申请日：2024-10-22
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及机器控制领域，特别是涉及一种双轮足式机器人轨迹规划方法和装置，包括：基于双轮足式机器人的目标结构构建描述机器人平衡状态的核心动力学特性的动力学模型；利用基于双轮足式机器人所执行任务所需要添加的约束构建的初始轨迹优化模型对双轮足式机器人的初始轨迹进行优化，得到初步优化轨迹；利用基于双轮足式机器人的动力学模型构建的目标轨迹优化模型对初步优化轨迹进行优化，得到目标优化轨迹。本发明能够提高速度跟踪性能、降低控制器的参数敏感性、简化控制器的参数优化过程和提高控制器的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN119882406A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510333313.7
申请日：2025-03-20
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种基于强化学习优化的双轮足式机器人的混合平衡控制方法和装置，涉及机器控制领域，方法包括：基于机器人的机械结构，定义坐标系，分别建立其正运动学和逆运动学模型；将双轮足式机器人简化为二阶倒立摆模型，根据目标移动距离，建立平衡控制器；根据目标高度和目标姿态，基于逆运动学模型，建立姿态控制器；训练强化学习策略，通过实时在线补偿控制力矩，对全身关节进行耦合优化。本发明能够提升机器人的平衡性能，提高控制器的鲁棒性和泛化性。
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公开(公告)号：CN119036451A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411234115.7
申请日：2024-09-04
Applicant: 南开大学深圳研究院
IPC: B25J9/16 , B25J5/00 , B25J11/00 , B62D57/028
Abstract: 本发明涉及机器控制领域，特别是涉及一种双轮足式机器人的跳跃空翻动作控制方法和装置，方法包括：将双轮足式机器人简化成包括基座、腿部和轮子的结构，作为目标结构，并分别构建该目标结构在站立阶段的动力学模型和在飞行阶段的动力学模型；根据目标跳跃高度和目标跳跃距离，确定所述目标结构在离地瞬间和落地瞬间对应的状态；根据动力学约束、力矩约束、关节限制以及动力学模型确定跳跃空翻过程中的参考轨迹；在起跳准备阶段和落地恢复阶段设计对应的控制器以跟踪运动轨迹并保持平衡；在飞行阶段设计基于车轮速度调节的姿态调整控制器，以确保跳跃空翻动作的平稳完成。本发明能够确保机器人完成空翻动作。
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公开(公告)号：CN106769153B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710059331.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 南开大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 一种船用起重机自动控制实验系统，包括起重机模拟装置(用于模拟真实起重机的运动特性，也是整个系统的控制主体)、船体运动模拟装置(用于模拟真实船体在海上工作时的运动状况，并作为起重机模拟装置的工作环境)、运动状态测量装置(用于测量起重机和船体模拟装置的实时运动信息，并发送给控制系统作为反馈信号)、控制系统(用于实时处理各类反馈信号，合成相应的控制命令并将其发送至伺服电机，从而使得起重机和船体模拟装置产生期望的运动)。本发明能够真实地体现船用起重机在海面工作环境下的运动特性，并且方便各种相应控制算法的实验验证。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118560599A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202311500004.1
申请日：2023-11-12
Applicant: 南开大学 , 杭州锐沃机器人科技有限公司
IPC: B62D57/028
Abstract: 本发明公开了一种轮腿式机器人，可以实现腿部结构前后摆动与内外摆动，且由于腿部结构本身具有展开或收拢的能力，从而能够实现诸如前跨、前移、侧跨、侧移、转向、轮动速进等各种腿部动作，功能全面，且适用于平地、多障碍地、单独台阶、连续台阶、单侧斜坡地等各类地形条件，适应性广。本申请的主要结构包括主机、动力源、一对展收轮腿组件及两个旋转自由度限定组件，展收轮腿组件包括四连杆机构、腿部展收关节及驱动轮组件，旋转自由度限定组件包括驱动腿部展收关节前后摆动的前后摆动关节及驱动前后摆动关节内外摆动的内外摆动关节，前后摆动关节向内摆动时，驱动轮组件靠近竖直对称面，前后摆动关节向外摆动时，驱动轮组件远离竖直对称面。
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公开(公告)号：CN106315414B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201610705306.6
申请日：2016-08-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于滑模面的桥式吊车控制方法。针对桥式吊车运送过程的定位和消摆任务，本发明提出了一种新颖的基于滑模面的控制方法。首先通过坐标变换将原吊车模型转换成一种类线性的模式，然后设计一种新颖的滑模面，并构造出相应的非线性控制算法使得系统状态始终保持在滑模面上，最后，通过李雅普诺夫方法严格证明，只要参数选取满足本发明所给出的条件，系统平衡点可达到近似指数稳定。相比于现有吊车控制方法(只能保证渐近收敛)，本发明的收敛速度更快(近似指数收敛)。而且本发明的控制输入相对一般全状态反馈方法更加平滑，有利于实际应用。仿真和实验结果均表明，本发明定位速度快、消摆效果好，且对各类外界干扰具有很强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106315414A
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201610705306.6
申请日：2016-08-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于滑模面的桥式吊车控制方法。针对桥式吊车运送过程的定位和消摆任务，本发明提出了一种新颖的基于滑模面的控制方法。首先通过坐标变换将原吊车模型转换成一种类线性的模式，然后设计一种新颖的滑模面，并构造出相应的非线性控制算法使得系统状态始终保持在滑模面上，最后，通过李雅普诺夫方法严格证明，只要参数选取满足本发明所给出的条件，系统平衡点可达到近似指数稳定。相比于现有吊车控制方法(只能保证渐近收敛)，本发明的收敛速度更快(近似指数收敛)。而且本发明的控制输入相对一般全状态反馈方法更加平滑，有利于实际应用。仿真和实验结果均表明，本发明定位速度快、消摆效果好，且对各类外界干扰具有很强的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118183499A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410307346.X
申请日：2024-03-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种用于欠驱动起重机系统的安全滤波器，所述滤波器通过时变约束方法对起重机系统进行层级实时控制；所述动力分析模块根据欧拉‑拉格朗日方程构建起重机动力数学模型，所述状态约束模块根据时变约束函数构建起重机系统的吊载时变约束条件：构建起重机系统的第二吊载时变约束条件；根据所述起重机动力数学模型和所述第二起重机系统的吊载时变约束条件根据所述起重机动力数学模型和所述起重机系统的第二吊载时变约束条件，构建高阶控制障碍函数计算模块；所述分层二次规划模块通过获取状态测量模块中负载信息按照二次规划算法向起重机系统输出层级安全控制信号；本发明通过安全滤波器对起重机进行实时控制，能够保证快速消摆、抑制残余摆动等方面的暂态性能，并且能够保证负载躲避动态障碍物。
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公开(公告)号：CN105549386B
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201510884906.9
申请日：2015-12-04
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种船用起重机自动控制实验系统，包括起重机模拟装置(用于模拟实际船用起重机系统的工作状况，它是本实验系统的控制对象)、船体摇摆模拟装置(用于模拟实际船体在复杂海况中的运动状况)、状态测量装置(用于实时测量实验系统的状态量信息，并发送给控制系统)，以及控制系统(用于接收所测量的状态量信息，并按照预定的控制方法实时地计算出相应的控制信号，然后将控制信号发送到伺服电机，从而控制起重机模拟装置及船体摇摆模拟装置按预定要求运行)。本发明真实反映船用起重机、船体摇摆的运动学和动力学特性，能够验证现有的不同起重机控制方法的实际效果。
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